Cell子刊:研究者培养出生长毛发的皮肤

时间: 2018-01-03 11:07:55浏览(2661)评论(1)点赞(7)收藏(3)


印第安纳大学医学院的研究人员首次在实验室培养出毛囊完整的皮肤组织。这种使用小鼠干细胞开发的皮肤模型比现有模型更接近天然头发,并且可能证明对于试验药物、理解头发生长以及减少动物试验有用。这项工作1月2日发表在Cell Reports杂志上。

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虽然在实验室中产生皮肤组织的各种方法已经被开发出来,但是它们模仿真实皮肤的能力却不足。而真正的皮肤由20种或更多种类的细胞组成,这些模型只包含约五六种。最值得注意的是,这些现有的皮肤组织中没有一个能够生长头发。

印第安纳大学医学院耳鼻喉科助理教授克勒(Karl Koehler)最初使用的是小鼠多能干细胞,这种干细胞可以在体内发育成任何类型的细胞,在体外形成类器官,模拟内耳。但是克勒小组发现,除了内耳组织之外,还在产生了皮肤细胞,因此他们的研究转向了诱导细胞生长发育毛囊。

他们最近的研究表明,培养出的单一皮肤类器官可以产生表皮(上层)和真皮层(下层),在一起生长的过程中可以形成毛囊,方式与在小鼠身体上一样。

克勒说:“你用肉眼就能看到类器官。“它看起来像是一个小小的绒球,漂浮在培养基中,皮肤发育成一种球形小囊,然后毛囊就像蒲公英种子一样四面八方向外生长。

虽然研究人员不能确切确定类器官表面上会发展出哪种类型的毛发,但他们相信皮肤会生长出类似于小鼠外皮上自然存在的毛囊类型。皮肤类器官本身由三种或四种真皮细胞和四种表皮细胞组成 - 这是一种多样化组合,比以前开发的皮肤组织更接近地模拟小鼠皮肤。

通过观察这种更逼真的皮肤器官发育,研究人员了解到,这两层皮肤细胞必须以特定的方式一起生长,才能使毛囊发育。在培养基中随着表皮生长,它渐渐开始呈现囊状圆形。真皮细胞然后包裹这些毛囊。当这个过程中断,毛囊就不会出现。

克勒说:“我们在文章中探讨的一件事是,如果我们摧毁了类器官,它们就不总会产生毛囊。因此,我们认为,重要的是,细胞是在早期阶段一起发育,以正确形成皮肤和毛囊。”

研究人员现在必须努力克服体外毛发发育研究中的一个新障碍,即妨碍毛发脱落和再生的物理限制。培养基中组织的形状导致毛囊长成真皮毛囊,无法脱落。克勒和他的研究小组认为,一旦研究人员弄清楚如何让毛囊从培养基的人造环境中完成其自然循环,类器官就可能对药物产生重要影响。而且,克勒认为小鼠皮肤类器官技术可以作为产生人类皮肤器官的蓝图。


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